載人航天是當今高技術中最具挑戰性的領域，能體現一個國家的綜合國力和整體科技水平。早在20世紀70年代初，中國就開始可載人航天的研究，並曾做出過一個名叫曙光號的二艙式飛船的全尺寸飛船模型。但由于當時的政治環境、經濟能力和工業基礎等條件不成熟，所以半途而廢了。
隨著中國國民經濟和科學技術的不斷發展，1992年9月21日，黨中央批準研制載人航天工程。
通天之舟
神舟號飛船是以中國空間技術研究院為主研制的，采用了多項新技術，其中有一些關鍵技術達到國際先進水平。今後，神舟號飛船還將成為空間實驗室和空間站的天地往返運輸器。
該飛船采用目前最先進的三艙式構型，由結構與機構、環境控制與生命保障、熱控制、制導導航與控制、推進、測控與通信、數據管理、電源、返回著陸、逃逸救生、儀表與照明、有效載荷、乘員共13個分系統組成。這些分系統是飛船上為完成某一特定功能的儀器、設備或部件的組合。它們涉及物理（機、電、光、熱）、化學、生物、天文、醫學和環境等數十種學科領域。由此也能看出，載人飛船所包含的技術的多樣性和研制的復雜性。
神舟號飛船由軌道艙、返回艙、推進艙和1個過渡段組成。其中載人的軌道艙、返回艙可謂“一室一廳”，作為“一室”的返回艙是航天員在發射、返回和休息時呆的地方；作為“一廳”的軌道艙是航天員工作的場所。
軌道艙外形為兩端帶有錐角的圓柱形，位于返回艙前面，這是為了增加航天員的活動空間。它里面裝有多種試驗設備和實驗儀器，可進行對地觀測。其兩側裝有可收放的大型太陽能電池翼、太陽敏感器和各種天線以及各種對接機構。軌道艙是航天員在軌道飛行期間的生活艙、試驗艙和貨艙。
返回艙外形為大鈍頭倒錐體的鐘形，位于飛船中部，是載人飛船發射和返回過程中航天員乘座的艙段，也是飛船的控制中心，因而必不可少。它不僅和其他艙段一樣要承受起飛、上升和軌道運行段的各種應力和飛行環境，而且還要經受返回時再入大氣層階段的減速過載和氣動加熱。艙內設置了可供3名航天員斜躺的座椅，座椅下方設有儀表盤和控制手柄、光學瞄準鏡，還裝有照明燈和通信設備等最必需的設備。其為密閉結構，前端有艙門，供航天員進出軌道艙使用。神舟號的返回艙容積是世界上已有的近地軌道飛船中最大的1個。
推進艙也是圓柱體。它緊接在返回艙後面，通常安裝推進系統、電源、氣瓶和水箱等設備，起保障和服務作用，即為飛船提供動力，進行姿態控制、變軌和制動，並為航天員提供氧氣和水。推進艙安裝有4台大推力的主發動機和平移發動機，推進艙的兩側還裝有20多平方米的主太陽能電池陣。
過渡段在飛船頂部，用于與其它航天器對接或空間探測。
在發射載人飛船之前，中國先發射了4艘無人試驗飛船，以便對各系統設計的正確性和協調性進行考核；對各系統的工作性能、可靠性和安全性進行考核；對系統間的匹配性、協調性進行考核；對飛船載人環境進行考核，以獲取航天員船上生活環境和與航天員安全有關的數據。通過試驗發現不足，經過改進再試驗，直到飛船的各項功能、性能完全符合要求，確保發射載人飛船安全、可靠。
中國通過4艘無人試驗飛船的發射和飛行試驗，科技人員取得了數據、驗證了設計、鍛煉了隊伍、演練了程序，從而為此後發射的神舟五號和六號等一系列載人飛船奠定了基礎。
技高一籌
與國外飛船的發展相比，中國神舟號系列飛船有不少突出的優點。例如︰
起點高。作為中國第1代載人飛船，它的起點很高，越過了單艙式飛船、雙艙式飛船，直接研制三艙式飛船，可乘坐2∼3名航天員。
一船多用。神舟號飛船可以一船多用。國外的飛船在返回後，其軌道艙一般廢棄在軌道上，而中國飛船的軌道艙具有“留軌利用”的功能，艙內的儀器設備能在無人值守的情況下，像科技衛星一樣自主地工作半年左右，因此能充分發揮飛船的“余熱”。今後，它還可以用于交會對接試驗，為今後中國載人航天第2 期工程奠定基礎。
返回艙直徑大。俄羅斯聯盟號飛船返回艙直徑為2.2米，而中國神舟號飛船返回艙直徑有2.5米，比它大30%左右。
使用“模擬人”。率先在神舟三號和四號飛船上配置了“模擬人”，以檢驗飛船的載人功能。
下面就讓我們回顧一下神舟號系列飛船的發展歷程。
首次升空第一多
1999年11月20日發射的神舟一號創造多項第一。它首次采用了“三垂”新模式。中國在原有的航天測控網基礎上新建的符合國際標準體制的陸海基航天測控網，也在這次發射試驗中第一次投入使用。飛船在軌運行期間，地面測控系統和分布于公海的4艘遠望號測量船對其進行了跟蹤與測控，成功進行了一系列科學試驗。
其實，神舟一號飛船主要是利用長征二號F火箭發射的機會，著重考核整個載人航天工程總體設計方案的可行性，特別是飛船系統的艙段分離技術、調姿制動技術、升力控制技術、防熱技術、回收著陸技術等5大關鍵技術的可靠性。因此，飛船采用了最小的配置，僅裝配了與飛船返回系統緊密相關的8個分系統，飛船的軌道艙也沒有進行留軌試驗。
從飛行結果看，試驗取得了圓滿成功，為中國發展載人航天事業邁出了重要一步。它證明了中國研制的飛船和新型運載火箭性能優良，新建的載人航天發射場和航天測控網具有先進水平。
成果豐碩的留軌實驗
與神舟一號試驗飛船相比，2001年1月10日發射的神舟二號飛船是中國第1艘無人正樣飛船。其系統結構有了新的擴展，技術性能有了新的提高，飛船技術狀態與載人飛船基本一致。
中國利用該飛船的有效載荷開展了一系列空間科學試驗，這是中國首次在自己研制並發射的飛船上進行多學科、大規模和前沿性的空間科學與應用研究。其中神舟二號飛船軌道艙進行了首次留軌運行，在天上正常工作上百天，成功地進行了一系列空間科學實驗，有的達到國際同類設備的先進水平。國家有關部門負責人認為，中國空間科學和應用研究在神舟二號飛船上取得的科研成果，標志著中國的空間科學和應用研究實現了新的跨越，它對中國科學技術和國民經濟發展起到積極的促進作用。
作為中國第1艘按載人飛行要求而采用全系統配置的神舟二號飛船，其在完善了神舟一號飛船在艙內溫控、系統配合等方面存在的不足基礎上，重點考核了環境控制與生命保障、應急救生2個分系統的功能，進一步檢驗了飛船系統與其他系統的協調性。同時，軌道艙進行了長達半年之久的留軌實驗，這也是具有特色的一項世界先進技術，等于免費發射了一顆實驗衛星。
“模擬人”登天不一般
神舟三號是2002年3月25日升空的，其技術狀態與載人狀態完全一致，進一步優化改進了許多分系統的性能，這在確保航天員安全措施方面得到了較大完善。通過這次發射試驗，運載火箭、飛船和測控發射系統進一步完善，提高了載人航天的安全性和可靠性。
該飛船的一項驚人之舉是裝載了太空“模擬人”。以“模擬人”這種無生命載荷取代動物，在飛船內模擬、檢驗飛船載人狀態，這是中國在世界上的首創。
與第2次飛行試驗相比，神舟三號飛船還增加了逃逸與應急救生功能，即增加了在飛船發射出現故障時，用于保證航天員安全脫離危險的逃逸救生塔。其功能是在飛船的待發和上升段，一旦出現危及航天員生命的情況，可以發出一條指令，把裝載航天員的艙體與火箭分離開來，讓航天員得以逃生。逃逸功能的實現，可以通過地面發出指令控制，也能由飛船自行實施。
載人前的最後一次演練
2002年12月30日入軌的神舟四號是中國發射的最完善的無人試驗飛船。其飛行試驗是無人狀態下考核最全面的一次飛行試驗，其中包括飛船和火箭系統、測控系統、航天員系統、陸海應急救生系統、主著陸和備用著陸場等。
這艘飛船在充分繼承前3艘無人飛船成熟技術的基礎上，增加了人工控制和在軌自主應急返回等多項功能，以便進一步考核飛船系統的工作性能、可靠性和安全性，獲取航天員在船上的生活環境和與航天員安全相關的數據。
為了確保航天員的安全，為神舟四號設計了多種救生模式，以確保飛船發射後的不同階段若出現意外都能保證航天員安全返回地面。此外，還對所有材料進行了化驗檢查，在滿足醫學指標的基礎上，進一步從工效學的角度，對飛船內部設施進行了優化，使其符合人的生活、工作習慣。例如，調整了儀表的顏色、大小，並考慮到各種儀器、開關在失重狀態下的操作特點，增加了關鍵事件的語音提示和重要操作事件的時間提示。
神舟四號是目前惟一一艘經過“裝修”的飛船。科研人員按照載人要求，對飛船內的電纜、管路等進行了保護，並在選擇顏色時煞費苦心。此外，這次神舟四號的所有舷窗玻璃都換成了一種新材料，保證完成航程返回再入大氣層後，舷窗透光性能良好，可使航天員著陸後能可靠地判斷著陸地形，決定是否脫掉主傘。
另外，這次在飛船里安置了2個穿航天服的“模擬人”，旨在對船內環境控制與生命保障系統進行全面考核，便于對獲得的大量數據進行分析，進一步驗證船內載人的安全性、可靠性。
與前3艘飛船不一樣的地方還有︰為了應對由于氣象等原因飛船不能返回到內蒙古中部主著陸場的情況發生，提高返回的成功率，神舟四號飛船具有返回酒泉副著陸場的能力。按照正式載人飛行的要求，這次試驗飛行設立了若干陸上應急救生區和海上應急救生區，部署了海上應急救生船和幾十架飛機，救護人員到位並進行了有關演練。
總之，神舟四號在充分繼承前3艘無人飛船成熟技術的基礎上，進一步提高了飛船的可靠性和安全性。完善了應急救生系統功能，增加了航天員手動控制系統，增強了整船偏航機動能力，改善了艙內載人環境，充分考慮了航天員座椅使用、出艙進艙、操作是否方便舒適等因素，並在發射前由航天員進行了人船聯合測試、工效學評價試驗考核。
圓中華千年飛天夢
2003年10月15日發射的神舟五號與神舟四號基本相似，總長8.86米。所不同的是神舟五號的頭部是圓柱體，而神舟四號的頭部是半球體；神舟五號艙內比較空，為的是盡可能給航天員留出空間，神舟四號里面則裝滿了實驗儀器和物品。
實現載人飛行，確保航天員安全是關鍵。針對航天員的安全問題，在設計神舟五號飛船時有一個原則，就是飛船的每一個系統要做到“一次故障，正常飛行；二次故障，安全返回”。換句話說，當一個系統第一次出現故障時，要做到飛船能正常運行，出現第二次故障時，能保證航天員安全返回。與神舟四號相比，神舟五號飛船進行了39處提高可靠性的改進和20處提高安全性的改進，並安排了56項可靠性試驗和9項安全性試驗。
神舟五號飛船認真汲取前4艘飛船的研制經驗，在諸多關鍵技術方面又進了一步，使安全性、可靠性更高。比如，軌道艙和返回艙連接處需要多個螺栓來加固，但當2個艙在太空分離時，螺栓需要立即“松綁”，也就是“連要連得可靠，斷要斷得干脆”，這就是艙段之間的連鎖技術。通過前幾次上天測試，這項技術在神舟五號得到升華。
此外，像飛船如何進行空中姿態調整，穿過稠密大氣層時如何不被燒蝕，如何利用空氣作用安全著陸等技術環節，這些在總結以往經驗的基礎上都一一得到完善。
座椅緩沖器是航天員座椅下的一個裝置，類似汽車座椅下的減震器。它可在返回艙緩沖發動機工作不正常時，用于緩沖返回艙“硬著陸”時對航天員的沖擊，以保障航天員的安全。
在前4艘神舟飛船上采用的是拉力式座椅緩沖器，為了使航天員更加安全地返回地面，神舟五號改用了脹環式座椅緩沖器,把航天員的胸背向的沖擊過載降到安全區域內，從而為中國航天第一人楊利偉安全返回又多加了一道保險。
飛行中考核了飛船整船的軟件、硬件產品及機、電、熱設計，證明了該飛船具備了載人航天飛行的條件。
神舟五號載人飛行的成功使中國成為繼甦、美之後世界第3個掌握載人航天技術的國家，是中國航天史上一座新的里程碑。它對中國的政治、軍事、經濟和科技等方面的發展均有重要的戰略意義；帶動了一大批高新技術領域的水平提高，促進了中國科學技術水平的全面進步；為未來開發太空，獲取經濟利益奠定了基礎；培養了尖端科技和管理人才；帶動了相關產業的發展；極大地振奮了民族精神。
六六大順展新顏
2005年10月12日9時整，舉世矚目的中國第2艘載人飛船神舟六號把費俊龍、聶海勝2名航天員送入太空，在太空飛行5天後于10月17日4時33分安全返回地面。
神舟六號飛船主要完成了三大任務︰一是繼續突破載人航天的基本技術，比如多人多天太空飛行技術；二是繼續進行空間科學實驗，尤其是進行了中國第一次有人參與的空間科學實驗；三是繼續考核和完善工程各系統的性能，從而發現不足，進一步完善各系統性能的任務，使它們更加成熟，為確保以後的神舟七號、八號的成功做準備。
作為神舟五號飛船的後續產品，神舟六號飛船在設計上優化了全船配置，減輕了結構重量，合理安排了新增設備在軌飛行工作模式，保證了飛船的能量平衡，進一步提高了飛船的可靠性和安全性。
神舟六號相對于神舟五號飛船主要變化是︰航天員人數從1人到2人；飛行天數從1天到5天；航天員活動範圍擴大到全船，航天員首次打開返回艙艙門進入軌道艙進行工作和生活；首次讓2位航天員脫下艙內航天服，換穿了工作服，進行科學實驗和技術試驗；取消了附加段；軌道艙方面進行了改進，食品櫃置于軌道艙中，首次裝有熱飯用的電加熱器、睡袋和太空馬桶；對返回艙內的座位設置做了改動，由1個座位變為2個座位；航天員的食品種類也從神舟五號的二、三十種增加到四、五十種。總之，與神舟五號飛船相比，神舟六號的技術狀態變化有110項。
神舟六號全面驗證和考核了載人飛船的生命保障功能，具有承上啟下的重要意義，是中國載人航天工程“三步走”戰略進入第二步任務的揭幕之戰。
出艙活動更精彩
下一步，中國將發射神舟七號飛船，主要任務是進行航天員出艙活動。航天員出艙活動是非常復雜、十分危險但很重要的技術，主要用于在未來對大型航天器進行空間維修和組裝。
進行出艙活動最關鍵的技術是研制艙外航天服、便攜式環控生保系統和載人機動裝置以及氣閘艙。
進行出艙活動時首先航天員需要進入氣閘艙，吸氧排氮；然後穿戴上復雜笨重的艙外航天服；穿戴完畢，打開通往太空的門，航天員開始太空行走。
中國艙內航天服的研制生產大約用了10年時間，在此基礎上，中國艙外航天服的研制正在加緊進行。
另外，中國將建造亞洲最大的失重水槽，為航天員出艙活動訓練提供支持。失重水槽是目前世界各國航天員進行出艙活動訓練的重要設施，因其設備簡單，簡便易行，但缺點是水中存在黏性及阻力，操作不靈活並且有摩擦影響。目前，美國、俄羅斯和日本均建有失重水槽。失重水槽的建立是實現第二步目標的重要條件。
神舟七號在外形上可能也與神舟六號有明顯的不同，相關系統會有所改變。
中國載人航天專家有句“口頭禪”︰“造船為建站，建站為應用。”神舟號飛船的最終用途是為空間站提供運輸服務。為空間站提供運輸就必須攻克空間交會對接技術，這樣才能把航天員和所需物資及設備運到空間站上。進行空間交會對接時飛船要經歷地面引導、自動尋的、最終逼近和空間對接4個過程，其關鍵技術是研制多種先進的測量敏感器和極其復雜的空間對接機構。據有關專家透露，神舟八號和九號有可能要進行無人空間對接，以後實現載人空間對接。
另外，神舟號還將把中國首位女航天員送上太空。中國女航天員選拔培訓已納入計劃，逐步展開。
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